async/await剖析

async/await剖析

JavaScript是单线程的，为了避免同步阻塞可能会带来的一些负面影响，引入了异步非阻塞机制，而对于异步执行的解决方案从最早的回调函数，到ES6的Promise对象以及Generator函数，每次都有所改进，但是却又美中不足，他们都有额外的复杂性，都需要理解抽象的底层运行机制，直到在ES7中引入了async/await，他可以简化使用多个Promise时的同步行为，在编程的时候甚至都不需要关心这个操作是否为异步操作。

分析

首先使用async/await执行一组异步操作，并不需要回调嵌套也不需要写多个then方法，在使用上甚至觉得这本身就是一个同步操作，当然在正式使用上应该将await语句放置于 try...catch代码块中，因为await命令后面的Promise对象，运行结果可能是rejected。

function promise(){
    return new Promise((resolve, reject) => {
       var rand = Math.random() * 2;
       setTimeout(() => resolve(rand), 1000);
    });
}

async function asyncFunct(){
    var r1 = await promise();
    console.log(1, r1);
    var r2 = await promise();
    console.log(2, r2);
    var r3 = await promise();
    console.log(3, r3);
}

asyncFunct();

async/await实际上是Generator函数的语法糖，如Promises类似于结构化回调，async/await在实现上结合了Generator函数与Promise函数，下面使用Generator函数加Thunk函数的形式实现一个与上边相同的例子，可以看到只是将async替换成了*放置在函数右端，并将await替换成了yield，所以说async/await实际上是Generator函数的语法糖，此处唯一不同的地方在于实现了一个流程的自动管理函数run，而async/await内置了执行器，关于这个例子的实现下边会详述。对比来看，async和await，比起*和yield，语义更清楚，async表示函数里有异步操作，await表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。

function thunkFunct(index){
    return function f(funct){
        var rand = Math.random() * 2;
        setTimeout(() => funct(rand), 1000)
    }
}

function* generator(){
    var r1 = yield thunkFunct();
    console.log(1, r1);
    var r2 = yield thunkFunct();
    console.log(2, r2);
    var r3 = yield thunkFunct();
    console.log(3, r3);
}

function run(generator){
    var g = generator();

    var next = function(data){
        var res = g.next(data);
        if(res.done) return ;
        // console.log(res.value);
        res.value(next);
    }

    next();
}

run(generator);

实现

async函数内置了执行器，能够实现函数执行的自动流程管理，通过Generator yield Thunk、Generator yield Promise实现一个自动流程管理，只需要编写Generator函数以及Thunk函数或者Promise对象并传入自执行函数，就可以实现类似于async/await的效果。

Generator yield Thunk

自动流程管理run函数，首先需要知道在调用next()方法时，如果传入了参数，那么这个参数会传给上一条执行的yield语句左边的变量，在这个函数中，第一次执行next时并未传递参数，而且在第一个yield上边也并不存在接收变量的语句，无需传递参数，接下来就是判断是否执行完这个生成器函数，在这里并没有执行完，那么将自定义的next函数传入res.value中，这里需要注意res.value是一个函数，可以在下边的例子中将注释的那一行执行，然后就可以看到这个值是f(funct){...}，此时我们将自定义的next函数传递后，就将next的执行权限交予了f这个函数，在这个函数执行完异步任务后，会执行回调函数，在这个回调函数中会触发生成器的下一个next方法，并且这个next方法是传递了参数的，上文提到传入参数后会将其传递给上一条执行的yield语句左边的变量，那么在这一次执行中会将这个参数值传递给r1，然后在继续执行next，不断往复，直到生成器函数结束运行，这样就实现了流程的自动管理。

function thunkFunct(index){
    return function f(funct){
        var rand = Math.random() * 2;
        setTimeout(() => funct(rand), 1000)
    }
}

function* generator(){
    var r1 = yield thunkFunct();
    console.log(1, r1);
    var r2 = yield thunkFunct();
    console.log(2, r2);
    var r3 = yield thunkFunct();
    console.log(3, r3);
}

function run(generator){
    var g = generator();

    var next = function(data){
        var res = g.next(data);
        if(res.done) return ;
        // console.log(res.value);
        res.value(next);
    }

    next();
}

run(generator);

Generator yield Promise

相对于使用Thunk函数来做流程自动管理，使用Promise来实现相对更加简单，Promise实例能够知道上一次回调什么时候执行，通过then方法启动下一个yield，不断继续执行，这样就实现了流程的自动管理。

function promise(){
    return new Promise((resolve,reject) => {
        var rand = Math.random() * 2;
        setTimeout( () => resolve(rand), 1000);
    })
}

function* generator(){
    var r1 = yield promise();
    console.log(1, r1);
    var r2 = yield promise();
    console.log(2, r2);
    var r3 = yield promise();
    console.log(3, r3);
}

function run(generator){
    var g = generator();

    var next = function(data){
        var res = g.next(data);
        if(res.done) return ;
        res.value.then(data => next(data));
    }

    next();
}

run(generator);

// 比较完整的流程自动管理函数
function promise(){
    return new Promise((resolve,reject) => {
        var rand = Math.random() * 2;
        setTimeout( () => resolve(rand), 1000);
    })
}

function* generator(){
    var r1 = yield promise();
    console.log(1, r1);
    var r2 = yield promise();
    console.log(2, r2);
    var r3 = yield promise();
    console.log(3, r3);
}

function run(generator){
    return new Promise((resolve, reject) => {
        var g = generator();

        var next = function(data){
            var res = null;
            try{
                res = g.next(data);
            }catch(e){
                return reject(e);
            }
            if(!res) return reject(null);
            if(res.done) return resolve(res.value);
            Promise.resolve(res.value).then(data => {
                next(data);
            },(e) => {
                throw new Error(e);
            });
        }

        next();
    })

}

run(generator).then( () => {
    console.log("Finish");
});

每日一题

https://github.com/WindrunnerMax/EveryDay

参考

https://segmentfault.com/a/1190000007535316
http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/05/co.html
http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/05/async.html